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Und es dreht sich und dreht sich und dreht sich ….

 

Die Idee kam aus dem Orient und verbreitete sich von da an. Schon im Mittelalter wurde das Gedankenspiel Perpetuum Mobile von einigen Größen der Epoche aufgegriffen. Die Hochzeit war aber die Renaissance. Die Perpetua Mobilia wurden zu Prestigeobjekten. Viele Wissenschaftler dieser Zeit haben sich damit beschäftigt und Entwürfe angefertigt. Sogar von Leonardo Da Vinci gibt es theoretische Konzeptzeichnungen.

Erst im 18. Jahrhundert setzte sich langsam die Erkenntnis durch, dass selbstbewegende Maschinen auf grundsätzlicher Ebene unmöglich sind. Ab 1775 wurde von der französischen königlichen Akademie der Wissenschaften keine Patente mehr für Perpetua Mobilia vergeben. Als im 19. Jahrhundert der Arzt Julius Robert von Meyer den Ersten Hauptsatz der Thermodynamik entwickelte und kurz darauf die Energieerhaltungssätze entstanden, wurde erstmals auf physikalisch begründeter Ebene deutlich, dass ein Perpetuum Mobile nicht realisierbar ist.

Was ist ein Perpetuum Mobile?

Perpetuum Mobile ist lateinisch (perpetuum: auf immer, auf ewig; mobilis: beweglich, leicht zu bewegen) und steht für „sich ständig Bewegendes“.  Man kann sie in drei unterschiedliche Arten einteilen.

Als Perpetuum Mobile erster Art wird eine Maschine bezeichnet, die einen Wirkungsgrad von über 100 Prozent besitzt. Das heißt, sie erzeugt Nutzenergie bzw. verrichtet Arbeit, die die Energieverluste (z. B. Reibungsverluste) und die aufgewendete Energie zum eigenen Betrieb übersteigt. Damit verletzt sie den ersten Hauptsatz der Thermodynamik und den allgemeinen Energieerhaltungssatz, da sie Energie aus dem Nichts erzeugen würde.

Perpetuum Mobile erster Art - Das Wasserrad

Perpetuum Mobile erster Art – Das Wasserrad

Ein Beispiel hierfür wäre ein Wasserrad, das Wasser in eine erhöhte Stellung pumpt. Dieses fließt von dort aus wieder nach unten und treibt das Wasserrad erneut an.

Ein Perpetuum Mobile zweiter Art verrichtet ebenfalls Arbeit und wandelt dafür die Wärmeenergie der Umgebung wieder in Nutzenergie um. Damit verletzt sie zwar nicht den Energieerhaltungssatz, aber den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, da die Umwandlung von Arbeit in Wärme nicht rückgängig gemacht werden kann.

Das heißt, man müsste sich beispielsweise ein Kochtopf vorstellen, der nur durch die Wärme aus der Zimmerluft erhitzt werden würde. Dabei dürfte auch keine Extraenergie aufgewendet werden, um die Umgebungswärme in nutzbare Energie umzuwandeln. Ein Perpetuum Mobile dritter Art leistet keine Arbeit, bleibt aber ständig in Bewegung. Dabei wird ihm keine Energie von außen zugeführt. Sie verstoßen aber gegen den dritten Hauptsatz der Thermodynamik. Die Vorbilder dieser Apparate werden Perpetuum Mobile Naturae genannt, da es in der Natur tatsächlich Grenzfälle dieser Art gibt.

Der Umlauf der Planeten um die Sonne ist z. B. (fast) reibungsfrei. Dadurch wird die Bewegung nicht weiter gebremst, sie läuft immer weiter.Trotz der eindeutigen physikalischen Widerlegbarkeit der Perpetua Mobilia ist auch heute noch die Faszination gegenüber dieser ungebrochen. Immer wieder gibt es Versuche und angebliche Erfolgsgeschichten. Die Jagd nach einem Mythos geht weiter …. .

Florian Rottmann

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